E. Polarisasi Cahaya
      cahaya termasuk gelombang tranversal. Hal  ini dibuktikan oleh peristiwa polarisasi cahaya. cahaya adalah pembatasan atau pengutuban dua arah getar. Perhatikan gambar 3.8! menjadi satu arah getar. Gelombang cahaya yang belum terpolarisasi mempunyai dua arah getar. Ketika cahaya tersebut dilewatkan pada sebuah celah (polarisator), cahaya mengalami pengutuban (polarisasi) sehingga cahaya hanya mempunyai satu arah getar. Polarisasi cahaya dapat terjadi karena beberapa hal berikut.

Sebaiknya Tahu

Film Tiga Dimensi
Film ini dibuat dengan menggunakan dua buah kamera atau kamera khusus dengan dua lensa. Di dalam gedung bioskop, kedua film diproyeksikan pada layar secara simultan. Sebuah

filter polarisasi yang diletakkan di depan lensa proyektor sebelah kiri akan meneruskan gelombang
cahaya dari gambar pada suatu arah  getar tertentu. Bersamaan dengan itu filter lain di bagian kanan akan meneruskan gelombang cahaya tegak lurus arah

getar yang dihasilkan oleh filter pertama. Penonton mengenakan kacamata khusus yang berfungsi sebagai filter. Filter ini akan menyebabkan kesan gambar yang diterima oleh mata kiri dankanan akan berbeda. Sehingga kesan gambar tiga dimensi akan terasa.
1.   Penyerapan
Polarisasi akibat penyerapan terjadi jika cahaya melalui zat yang dapat memutar bidang polarisasi gelombang cahaya. Zat semacam ini disebut zat optik aktif. Contoh zat ini adalah larutan gula.

Anggaplah seberkas cahaya tak terpolarisasi menembus filter polaroid A. Setelah melalui A hanya cahayan yang memiliki arah getar tertentu saja yang dapat menembus. Cahaya yang hanya memiliki arah getar tertentu ini disebut cahaya terpolarisasi. Ketika kedudukan bidang polarisasi A sejajar dengan B, cahaya diteruskan oleh polaroid B, sehingga mata dapat melihat cahaya atau benda. Selanjutnya.

polaroid B diputar 90° terhadap sumbu sinar datang. Bidang polarisasi B menjadi tegak lurus bidang polarisasi A atau tegak lurus bidang getar cahaya terpolarisasi. Pada keadaan ini mata tidak dapat melihat cahaya atau benda karena cahaya diserap oleh polaroid B.
 
  
Untuk lebih jelasnya, mari kita melakukan praktik berikut!

Praktikum 3
Laksanakan bersama kelompokmu!

Polarisasi Cahaya
A. Tujuan
        Mengamati terjadinya polarisasi cahaya.
B. Alat dan Bahan
1. Bangku optik                   1 buah
2. Filter polarisasi               1 buah
3. Lilin                                  1 buah
       4. Filter analisator               1 buah
C. Langkah Kerja
1. Susunlah alat dan bahan seperti gambar berikut!
2. Aturlah agar kedua filter menunjukkan angka nol!
3. Amatilah sinar lilin yang menembus filter dari jendela filter B!
4. Putarlah perlahan-lahan filter B, amati apa yang terjadi pada cahaya lilin!
5. Catatlah pada sudut berapa saja nyala lilin terlihat paling gelap!
6. Diskusikan hasilnya dengan kelompokmu!
7. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan yang telah kamu lakukan!
8. Presentasikan hasil pengamatan yang telah kamu lakukan di depan kelas!
9. Peringatan:
    a. Hati-hatilah dalam menggunakan peralatan laboratorium.
    b. Jaga kebersihan lingkungan dan tubuhmu!
    c. Setelah selesai, kembalikan peralatan pada tempat semula dalam keadaan baik.

2.   Hamburan
Salah satu gejala polarisasi cahaya akibat hamburan adalah langit yang berwarna biru. Hal ini disebabkan gelombang cahaya warna biru lebih banyak dihamburkan oleh atmosfer. Atmosfer kita cenderung lebih banyak menghamburkan cahaya dengan panjang gelombang yang pendek daripada panjang gelombang yang panjang.
   
3.   Pemantulan
  Ketika cahaya mengenai bidang batas dua medium optik dengan kerapatan berbeda, sebagian cahaya akan dipantulkan. Hal ini dapat menimbulkan terjadinya polarisasi. Tingkat polarisasi bergantung pada sudut datang dan indeks bias kedua medium. Cahaya yang terpantul akan terpolarisasi seluruhnya ketika sudut datang sedemikian sehingga antara sinar bias dan sinar pantul saling tegak lurus.

   Berdasarkan hukum Snellius, besarnya sudut datang saat terjadi polarisasi adalah:

   n sin θp = n sin θp                                                                                . . . (3.13)
                                                                  
 Karena sinar bias dan sinar pantul saling tegak lurus  maka :
  
      θp + θp = 90°
   θp = 90° – θp

Dengan demikian persamaan 3.13 menjadi:
  
      n sin θp = n sin (90°– θp)


     Berdasarkan trigonometri sin (90° – θp) = cos θp, sehingga
  
                                                                               . . . (3.14)

Persamaan 3.14 dikenal sebagai hukum Brewster.

Contoh Soal
Tentukanlah besar sudut datang polarisasi pada kaca dengan indeks bias 1,5!
Penyelesaian:
Diketahui:
n = 1
n = 1,5
Ditanyakan: θp = . . .?
Jawab:
θp = 56,3°

4.   Pembiasan Ganda
Gejala pembiasan ganda merupakan fenomena rumit yang terjadi pada kristal kalsit atau kristal plastik yang ditegangkan, misalnya selofen. Pada kebanyakan zat, laju cahaya adalah sama untuk semua arah. Pada kristal kalsit, laju cahaya bergantung arah rambat pada material tersebut. Zat semacam ini disebut zat isotropik. 

Ketika berkas cahaya masuk pada zat isotropik, berkas tersebut terpisah menjadi dua bagian yang disebut berkas sinar biasa dan sinar luar biasa. Berkas-berkas ini terpolarisasi dalam arah yang saling tegak lurus dan berjalan dengan kecepatan yang berbeda. 

Ada arah tertentu pada  zat di mana kedua cahaya merambat dengan kecepatan yang sama. Arah ini disebut sumbu optik.  Saat cahaya membentuk sudut terhadap sumbu optik, berkasberkas cahaya tersebut akan berjalan pada arah yang berbeda dan keluar secara terpisah pada ruang. Jika bahan tersebut diputar, berkas cahaya yang luar biasa akan berputar di ruang.


0 komentar:

Posting Komentar